土工材料實(shí)驗(yàn)ppt課件

1、土工合成材料的特性和實(shí)驗(yàn) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 物理性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì) 第四節(jié) 水力學(xué)性質(zhì)第一節(jié) 概述 為了在工程中選擇和應(yīng)用土工合成材料，首先必須了解各種材料的特性指標(biāo)，特別是用于工程設(shè)計(jì)的各個(gè)參數(shù)。要得到這些參數(shù)則需通過(guò)實(shí)驗(yàn)所以本章內(nèi)容基于實(shí)驗(yàn)。 第一節(jié) 概述實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備： 一 取樣和試樣的制備 1） 取樣數(shù)量 當(dāng)產(chǎn)品送到工地后，應(yīng)隨機(jī)抽檢5%的產(chǎn)品，并不少于一件試樣。長(zhǎng)度不小于1m，且不小于2 。 2） 制樣 從樣品的長(zhǎng)度和寬度上隨機(jī)剪取，但距樣品邊緣至少為100mm。 3） 調(diào)濕 溫度： （202） 濕度： （652） % 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 24h 2m第一節(jié) 概述n成果整理n n 計(jì)算算數(shù)

2、平均值n n n 標(biāo)準(zhǔn)差 n n 變異系數(shù) n注：試驗(yàn)次數(shù)一般取十次，至少為6次。n 1NiixxN21()1NiixxN 100%vcx第二節(jié) 物理性質(zhì)n一 單位面積質(zhì)量mass per unit area）n 單位面積質(zhì)量能反映土工合成材料的均勻程度，還n能反映材料的抗拉強(qiáng)度。n 測(cè)試方法：稱(chēng)量法n 試 樣 ：十塊方形或圓形試樣，面積約為100 ，精度1mm。n 實(shí)驗(yàn)器材：感量為0.01g的天平n 那么：n n n m單位面積質(zhì)量（ ）n 2cm10000MmA2g m第二節(jié) 物理性質(zhì) M試樣質(zhì)量g） A試樣面積( ) 根據(jù)成果整理的方法計(jì)算單位面積質(zhì)量的算術(shù)平均值，均方差和變異系數(shù)。 2

3、cm第二節(jié) 物理性質(zhì)第二節(jié) 物理性質(zhì)第二節(jié) 物理性質(zhì)n二 厚度 (thickness)n 土工織物的厚度是指在承受一定壓力的情況下，織物上下兩個(gè)平面的距離，單位為mm。 n 實(shí)驗(yàn)方法：將試樣放置在厚度測(cè)定儀基準(zhǔn)板上，用與基準(zhǔn)板平行，上下表面光滑，面積為25 的圓形壓腳對(duì)試樣施加壓力，壓腳與基準(zhǔn)板間的距離即為土工織物的厚度。n 施加的壓力：n 規(guī)定在加壓30s時(shí)讀數(shù)，可以對(duì)每塊試樣逐級(jí)持續(xù)加壓測(cè)讀。n 要求：基準(zhǔn)板直徑大于壓板直徑50mm，試樣2cm(20.01)(200.1)(200 1)kpakpakpa第二節(jié) 物理性質(zhì) 的直徑不小于基準(zhǔn)板的直徑。的直徑不小于基準(zhǔn)板的直徑。 精度要求：厚度超

4、過(guò)精度要求：厚度超過(guò)0.5mm，要求精度，要求精度0.01mm， 厚度小于厚度小于0.5mm，要求精度，要求精度0.001mm。 試樣數(shù)目為試樣數(shù)目為10塊，結(jié)果取平均值，計(jì)算均方差塊，結(jié)果取平均值，計(jì)算均方差和變異系數(shù)。為了便于查找不同壓力下的厚度值，和變異系數(shù)。為了便于查找不同壓力下的厚度值，通常根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制厚度隨壓力變化的曲線。通常根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制厚度隨壓力變化的曲線。第二節(jié) 物理性質(zhì)第二節(jié) 物理性質(zhì)n三 孔隙率 （porosity）n 土工合成材料的孔隙率是其空隙體積與總體積之比，以n（%）表示。與孔徑大小有關(guān)。n 根據(jù)已知指標(biāo)用下式計(jì)算：n n n n n 式中 m單位面積質(zhì)量（

5、 ）n -原材料密度 （ ）n -無(wú)紡織物的厚度m）n n 1100%mn2g m3g m第二節(jié) 物理性質(zhì) 注：如果無(wú)紡織物由兩種或兩種以上的纖維注：如果無(wú)紡織物由兩種或兩種以上的纖維組成，或者當(dāng)原材料不確定時(shí)，可用密度瓶法測(cè)組成，或者當(dāng)原材料不確定時(shí)，可用密度瓶法測(cè)出密度。出密度。第二節(jié) 物理性質(zhì)n四 孔徑 （pore sitz）n 土工合成材料的透水性，導(dǎo)水性和保持土粒的性能都與空隙通道的大小和數(shù)量有關(guān)，土工織物空隙的大小通常以孔徑符號(hào)O代表，單位mm。n 有效孔徑（ ）：有效的反映織物的濾層性質(zhì)，亦即阻止土顆粒通過(guò)的粒徑。n 等效孔徑EOS）:相當(dāng)于織物的表觀最大孔徑，也就是能通過(guò)土顆粒

6、的最大孔徑。n eo第二節(jié) 物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)方法： 顯顯 微微 鏡鏡 測(cè)測(cè) 讀讀 法法 直接法直接法 投投 影影 放放 大大 測(cè)測(cè) 讀讀 法法 干干 篩篩 法法 間接法間接法 濕濕 篩篩 法法 動(dòng)動(dòng) 力力 水水 篩篩 法法 水水 銀銀 壓壓 入入 法法 滲滲 透透 法法第二節(jié) 物理性質(zhì)干篩法： 實(shí)驗(yàn)前：對(duì)硅砂粒靜電吸附不明顯，價(jià)格低進(jìn)行率定，即用篩分法將硅砂分成不同的粒組。 試驗(yàn)中：用土工合成材料作為篩布，每次放一種粒徑的硅砂預(yù)先率定50g，震篩時(shí)間為10min，采用標(biāo)準(zhǔn)分析篩，外徑200mm。 取得不少于34級(jí)連續(xù)分布的粒徑重復(fù)上述步驟。 數(shù)據(jù)處理： 計(jì)算篩余率： 某粒徑硅砂投放量g）

7、 篩析后通過(guò)織物的硅砂量g）100%tptMMRMtMpM第二節(jié) 物理性質(zhì) 測(cè)得篩余率，繪制處篩余率與粒徑對(duì)數(shù)坐標(biāo)的關(guān)系曲線。根據(jù)曲線可以判斷孔徑的分布情況。第二節(jié) 物理性質(zhì)n顯微鏡直接測(cè)讀法n 該法用具有兩個(gè)坐標(biāo)讀數(shù)的顯微鏡直接測(cè)讀有紡織物各孔經(jīng)緯纖維之間的縫寬x和y。n 孔的近似面積：xyn 換算等圓面積直徑為孔徑：n n n 以孔徑的對(duì)數(shù)值為橫坐標(biāo)，以累計(jì)頻率為縱坐標(biāo)，繪制孔徑累計(jì)頻率曲線。該曲線反映了織物孔徑的分布情況。n n ()oxy()oxy第二節(jié) 物理性質(zhì)n投影測(cè)讀法投影測(cè)讀法n 與顯微鏡直接測(cè)讀法原理相同。將與顯微鏡直接測(cè)讀法原理相同。將試樣拍攝后投影放大一定倍數(shù)，直接在投試

8、樣拍攝后投影放大一定倍數(shù)，直接在投影上測(cè)量縫寬影上測(cè)量縫寬x和和y，然后縮小相同的倍數(shù)，然后縮小相同的倍數(shù)計(jì)算。計(jì)算。第二節(jié) 物理性質(zhì)n濕篩法n 與干篩法基本相似，篩分過(guò)程中把水灑在織物試樣和標(biāo)準(zhǔn)砂上消除震篩時(shí)的靜電吸附現(xiàn)象），最后通過(guò)測(cè)試樣的烘干砂粒的質(zhì)量 。第二節(jié) 物理性質(zhì)第二節(jié) 物理性質(zhì)pM第二節(jié) 物理性質(zhì)n動(dòng)力水篩法動(dòng)力水篩法n 原理：靠水在織物中流動(dòng)的滲透力原理：靠水在織物中流動(dòng)的滲透力帶動(dòng)砂粒通過(guò)織物。帶動(dòng)砂粒通過(guò)織物。n 優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)條件比較接近于織物濾優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)條件比較接近于織物濾層的實(shí)際工作條件。層的實(shí)際工作條件。n 缺陷：需要時(shí)間長(zhǎng)，操作復(fù)雜。缺陷：需要時(shí)間長(zhǎng)，操作復(fù)雜。第二

9、節(jié) 物理性質(zhì) 在試驗(yàn)中水流不斷地反復(fù)的流動(dòng)，但以某方向?yàn)橹?。如右圖，四個(gè)過(guò)濾框保持鉛垂?fàn)顟B(tài)隨著主軸旋轉(zhuǎn)，不斷浸入水中，在離開(kāi)水面?？偣惭永m(xù)20h以上，經(jīng)過(guò)2000次水上水下循環(huán)，測(cè)定通過(guò)織物集于水槽中的砂粒質(zhì)量 。pM第二節(jié) 物理性質(zhì)n水銀壓入法n 原理：利用許多材料對(duì)水銀的斥力大于吸力，對(duì)細(xì)微通道不加壓力不能進(jìn)入的特點(diǎn)。n 利用Washburn方程就可以求得孔徑：n 式中：r空隙半徑，單位ACIA= ；n p加于水銀的壓力，單位atn (1at=98066Pa)n 7500rp710 mm第二節(jié) 物理性質(zhì) 這種方法已經(jīng)廣泛的用于測(cè)有孔材料的孔徑這種方法已經(jīng)廣泛的用于測(cè)有孔材料的孔徑大小，當(dāng)

10、然也可以應(yīng)用于測(cè)定織物空隙的大小。大小，當(dāng)然也可以應(yīng)用于測(cè)定織物空隙的大小。但是由于織物纖維的柔性和空隙的易變性，測(cè)量但是由于織物纖維的柔性和空隙的易變性，測(cè)量結(jié)果往往不盡可靠。結(jié)果往往不盡可靠。第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n 反映土工合成材料力學(xué)特性的指標(biāo)主要有：反映土工合成材料力學(xué)特性的指標(biāo)主要有：抗拉強(qiáng)度，握持強(qiáng)度，撕裂強(qiáng)度，頂破強(qiáng)度，和抗拉強(qiáng)度，握持強(qiáng)度，撕裂強(qiáng)度，頂破強(qiáng)度，和刺破強(qiáng)度。此外，土工合成材料的蠕變特性，跟刺破強(qiáng)度。此外，土工合成材料的蠕變特性，跟土的交界面摩擦特性也是土工織物的重要性質(zhì)。土的交界面摩擦特性也是土工織物的重要性質(zhì)。n 由于土工織物的大部分土工合成材料是布狀由于土工織物的

11、大部分土工合成材料是布狀柔性材料，只能承受拉力，并且在受力過(guò)程中厚柔性材料，只能承受拉力，并且在受力過(guò)程中厚度是變化的，而且厚度的變化又不能精確地測(cè)量度是變化的，而且厚度的變化又不能精確地測(cè)量出來(lái)，故織物的應(yīng)力是以與受拉方向垂直的織物出來(lái)，故織物的應(yīng)力是以與受拉方向垂直的織物單位長(zhǎng)度上承受的力來(lái)表示。單位長(zhǎng)度上承受的力來(lái)表示。第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n一 抗拉強(qiáng)度n 土工合成材料的抗拉強(qiáng)度是指試樣在拉力機(jī)上拉伸至斷裂過(guò)程中，單位寬度所承受的最大拉力（ ）n n n T抗拉強(qiáng)度（ ）;n 拉伸過(guò)程中的最大拉力（ kN）;n B試樣的初始寬度mm）。 n n kN m100mPTBmPkN m第三節(jié) 力學(xué)

12、性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n伸長(zhǎng)率n 試樣長(zhǎng)度的增加值與試樣初始長(zhǎng)度的比值，因?yàn)橥凉ず铣刹牧系臄嗔褧r(shí)一個(gè)逐漸發(fā)展的過(guò)程，故斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)不易確定，一般用達(dá)到最大拉力時(shí)的伸長(zhǎng)率表示：n 式中 伸長(zhǎng)率（%）;n 試樣的初始長(zhǎng)度夾具間距）（mm）;n 達(dá)最大拉力時(shí)的試樣長(zhǎng)度mm）。n 00100%mLLL0LmL第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n影響抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的因素：原材料種類(lèi)，結(jié)構(gòu)型式，試樣的寬度，拉伸速率，材料的各向異性.n建議尺寸:寬度以200mm為基礎(chǔ)(橫向收縮較小)，長(zhǎng)度為100mm.n建議速率：我國(guó)水利部發(fā)布的土工合成材料測(cè)試規(guī)程（SL/T2352019采用拉伸速率20mm/min.速率越快，測(cè)得的抗拉強(qiáng)

13、度越高，所以許多國(guó)家建議適當(dāng)減慢拉伸速率。n 目前我國(guó)常用的有紡扁絲織物原材料為PP或PE的抗拉強(qiáng)度在1550kN/m，單位面積質(zhì)量為n 400 的無(wú)紡針刺織物聚酯抗拉強(qiáng)度在第三 力學(xué)性質(zhì)2/g m第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì) 1020kN/m,單向土工格柵原材料為單向土工格柵原材料為HDPE的抗拉強(qiáng)度在的抗拉強(qiáng)度在25110kN/m，雙向土工格柵，雙向土工格柵原材料為原材料為PP的抗拉強(qiáng)度在的抗拉強(qiáng)度在2040kN/m.以上土工合成材料典型的拉伸過(guò)程曲線見(jiàn)下圖以上土工合成材料典型的拉伸過(guò)程曲線見(jiàn)下圖第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì) 由上圖看出拉伸試驗(yàn)所得到的荷載伸長(zhǎng)曲線通常是非線性的，因此彈性模量也不是常數(shù)。根據(jù)不同拉

14、伸曲線的特點(diǎn)，可以綜合出三種計(jì)算拉伸模量的方法： 1初始拉伸模量 如果曲線在初始階段是線性的，則利用初始切線可以取得比較準(zhǔn)確的模量值，如圖，適用于大多數(shù)土工格柵和有紡織物。 2偏移拉伸模量 當(dāng)曲線的坡度在初始階段很小，接著又近似于線性變化時(shí)，則取直線段的斜率作為織物的拉伸模量，如圖，此法多用于無(wú)紡織物。 3割線拉伸模量 當(dāng)拉伸曲線始終呈非線性變化時(shí)，則可考慮用割線法。從坐標(biāo)原點(diǎn)到曲線上某 一點(diǎn)連直線，直線的斜率作為相應(yīng)此點(diǎn)拉伸模量。tEotEsE第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n二二 握持強(qiáng)度握持強(qiáng)度n 又稱(chēng)抓拉強(qiáng)度，反映又稱(chēng)抓拉強(qiáng)度，反映土工合成材料分散集中荷土工合成材料分散集中荷載的能力。

15、載的能力。n 試樣的尺寸和夾持試樣的尺寸和夾持方法參見(jiàn)右圖，拉伸速率方法參見(jiàn)右圖，拉伸速率取取100mm/min。記錄。記錄試樣拉伸，直至破壞過(guò)程試樣拉伸，直至破壞過(guò)程出現(xiàn)的最大拉力，作為握出現(xiàn)的最大拉力，作為握持強(qiáng)度，單位千牛。伸長(zhǎng)持強(qiáng)度，單位千牛。伸長(zhǎng)率為夾具間試樣的伸長(zhǎng)率。率為夾具間試樣的伸長(zhǎng)率。分別經(jīng)向，緯向各不少于分別經(jīng)向，緯向各不少于6次。次。第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n三三 梯形撕裂強(qiáng)度梯形撕裂強(qiáng)度n 試樣中已有的裂口繼續(xù)擴(kuò)大所需要的力，反試樣中已有的裂口繼續(xù)擴(kuò)大所需要的力，反映了試樣抵抗裂口擴(kuò)大的能力，用以估計(jì)撕裂土映了試樣抵抗裂口擴(kuò)大的能力，用以估計(jì)撕裂土工合成材料的難易程度。工合成材

16、料的難易程度。n 方法：在長(zhǎng)方形試樣上畫(huà)出梯形舌形和方法：在長(zhǎng)方形試樣上畫(huà)出梯形舌形和翼形輪廓并預(yù)先剪出翼形輪廓并預(yù)先剪出15mm長(zhǎng)的裂口，然后將長(zhǎng)的裂口，然后將試樣沿梯形的兩個(gè)腰夾在拉力機(jī)的夾具中，距夾試樣沿梯形的兩個(gè)腰夾在拉力機(jī)的夾具中，距夾具初始距離為具初始距離為25mm，見(jiàn)圖。以，見(jiàn)圖。以100mm/min的速度拉伸，使裂口擴(kuò)展到整個(gè)試樣寬度。撕裂的速度拉伸，使裂口擴(kuò)展到整個(gè)試樣寬度。撕裂過(guò)程中的最大拉力即為撕裂強(qiáng)度，單位過(guò)程中的最大拉力即為撕裂強(qiáng)度，單位kN經(jīng)向經(jīng)向和緯向）。和緯向）。第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n四 脹破強(qiáng)度n 薄膜脹破試驗(yàn)：用以模擬凹凸不平的地

17、基對(duì)土工織物即擠壓作用，實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖。n 脹破強(qiáng)度：n n n 最大液壓值n 擴(kuò)張膜片所需要的壓力n 完成10個(gè)試樣的試驗(yàn)n 優(yōu)點(diǎn)：受力均勻，試驗(yàn)結(jié)果接近n 缺陷：試樣小，不適于高強(qiáng)和拉伸率過(guò) 大的材料.bbtbmpppbtpbmp第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n圓球頂破強(qiáng)度圓球頂破強(qiáng)度n 描述織物抵抗法向描述織物抵抗法向荷載能力的指標(biāo)，用以荷載能力的指標(biāo)，用以模擬凹凸不平地基的作模擬凹凸不平地基的作用和上部塊石壓入的影用和上部塊石壓入的影響。響。n 試驗(yàn)裝置如圖，試驗(yàn)裝置如圖，測(cè)定鋼球直至頂破織物測(cè)定鋼球直至頂破織物需要的最大壓力，單位需要的最大壓力，單位N，試驗(yàn)共進(jìn)行，試驗(yàn)共進(jìn)行10次。

18、次。n 第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n六六 CBR頂破強(qiáng)度頂破強(qiáng)度n 和前兩種試驗(yàn)基本意義相同，前兩種試驗(yàn)和前兩種試驗(yàn)基本意義相同，前兩種試驗(yàn)沿用紡織品試驗(yàn)方法，沿用紡織品試驗(yàn)方法，CBR是源于土工試驗(yàn)。是源于土工試驗(yàn)。n 試驗(yàn)裝置如圖。記錄最大荷載即為試驗(yàn)裝置如圖。記錄最大荷載即為CBR頂破強(qiáng)度，單位頂破強(qiáng)度，單位N。共進(jìn)行。共進(jìn)行10次試驗(yàn)。次試驗(yàn)。n 第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n七七 刺破強(qiáng)度刺破強(qiáng)度n 是織物在小面積上受到法向集中荷載，直到是織物在小面積上受到法向集中荷載，直到刺破所能承受的最大力。單位為刺破所能承受的最大力。單位為N。是模擬土工。是模擬土工合成材料受到尖銳棱角的石子或樹(shù)根的

19、壓入面刺合成材料受到尖銳棱角的石子或樹(shù)根的壓入面刺破的情況。破的情況。n 試驗(yàn)裝置和試樣與圓球頂破試驗(yàn)完全相同。試驗(yàn)裝置和試樣與圓球頂破試驗(yàn)完全相同。第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n八八 落錐穿透試驗(yàn)落錐穿透試驗(yàn)n 模擬工程施工模擬工程施工中具有尖角的石塊或中具有尖角的石塊或其他銳利之物掉落在其他銳利之物掉落在土工合成材料上，并土工合成材料上，并穿透的情況，穿透孔穿透的情況，穿透孔眼的大小反映了土工眼的大小反映了土工合成材料抗沖擊刺破合成材料抗沖擊刺破的能力。的能力。第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n蠕變?cè)囼?yàn)蠕變?cè)囼?yàn)n 蠕變：材料在大小不變力作用下，變形仍隨蠕變：材料在大小不變力作用下，變形

20、仍隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸加大的現(xiàn)象。時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸加大的現(xiàn)象。n 影響因素：材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，荷載的大小，影響因素：材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，荷載的大小，溫度，溫度，n 側(cè)限壓力等。側(cè)限壓力等。n 表示方法：蠕變曲線和近似公式表示方法：蠕變曲線和近似公式n 第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n蠕變曲線如右圖。第一階段：初始階段，變形由快到慢的變化。第二階段：穩(wěn)定階段：變形速率保持常數(shù)。故基本上是直線。第三階段：不穩(wěn)定的斷裂階段。如變速率迅速增大，直到D點(diǎn)試樣斷裂為止。第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)n用直線段描述蠕變過(guò)程，其近似公式為：n n n 式中 任一時(shí)刻t的應(yīng)變;n 加載一個(gè)單位時(shí)間的應(yīng)變1h）;n b蠕變系數(shù)。n 和b由試驗(yàn)確定的

21、，對(duì)一定材料它們的大小主要受荷載水平的影響。 可以根據(jù)建筑物對(duì)變形的要求來(lái)確定。1lgtbtt11t第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)1 蠕變?cè)囼?yàn) （依據(jù)規(guī)范進(jìn)行） 標(biāo)準(zhǔn)的蠕變曲線是應(yīng)變隨時(shí)間變化的曲線 式中 蠕變應(yīng)變（%） 施加荷載至測(cè)讀時(shí)間的伸長(zhǎng)量mm） 初始計(jì)量長(zhǎng)度與預(yù)拉荷載伸長(zhǎng)量之和。 對(duì)于土工格柵，按下式計(jì)算單寬荷載： (100)gLL LgL()RTaF NN第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì) 式中 a單位荷載kN/m）； F施加的荷載kN）； 試樣的肋條數(shù)； 單位寬度肋條數(shù)。 根據(jù)規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)，如美國(guó)的ASTM，英國(guó)的BS和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)ISO，我國(guó)水利部的SL/T235/2019，這些規(guī)范有相同之處與各自的不同之

22、處。RNTN第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)2 蠕變?cè)囼?yàn)曲線和蠕變折減系數(shù)蠕變?cè)囼?yàn)曲線和蠕變折減系數(shù) 兩種曲線：蠕變應(yīng)變和時(shí)間的曲線，蠕變破兩種曲線：蠕變應(yīng)變和時(shí)間的曲線，蠕變破壞荷載與破壞時(shí)間的曲線。壞荷載與破壞時(shí)間的曲線。 蠕變應(yīng)變和時(shí)間的曲線：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定荷載水平取四蠕變應(yīng)變和時(shí)間的曲線：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定荷載水平取四種，可在抗拉強(qiáng)度的種，可在抗拉強(qiáng)度的5%，10%，20%，30%，40%，50%，60%中選取。圖如下中選取。圖如下頁(yè)。頁(yè)。 蠕變破壞荷載和破壞時(shí)間曲線：蠕變破壞荷載和破壞時(shí)間曲線：ISO要求記錄達(dá)要求記錄達(dá)到拉伸蠕變破壞所需時(shí)間。試驗(yàn)的荷載水平取四到拉伸蠕變破壞所需時(shí)間。試驗(yàn)的荷載水平取四種，可在抗拉

23、強(qiáng)度的種，可在抗拉強(qiáng)度的50%90%中選取，每個(gè)中選取，每個(gè)荷載取三個(gè)試樣，使破壞時(shí)間均勻分布在荷載取三個(gè)試樣，使破壞時(shí)間均勻分布在100h，500h，2000h，10000h周?chē)?，要求?jì)數(shù)器周?chē)笥?jì)數(shù)器能記錄試樣拉斷時(shí)間。能記錄試樣拉斷時(shí)間。 第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)3 蠕變強(qiáng)度折減系數(shù)的求法 式中 T抗拉強(qiáng)度； 長(zhǎng)期蠕變強(qiáng)度。 蠕變?cè)囼?yàn)進(jìn)行的時(shí)間較短，不得不按照蠕變的曲線趨勢(shì)外推試驗(yàn)數(shù)據(jù)至設(shè)計(jì)使用年限。如上圖中的虛線。 （1從蠕變應(yīng)變與時(shí)間的曲線求 步驟：a ）從應(yīng)變與時(shí)間曲線中量取不同荷載水平設(shè)計(jì)使用年限的 ，求出 。1CRTRFT1TCRRFle1第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì) 由下式可

24、求得 長(zhǎng)期蠕變應(yīng)變的外推值 b ） 由蠕變?cè)囼?yàn)的四個(gè)拉伸荷載和相應(yīng)的 值，繪 制設(shè)計(jì)使用年限的蠕變荷載與應(yīng)變的曲線，稱(chēng) 為等時(shí)曲 線，見(jiàn)圖。 c ） 根據(jù)蠕變應(yīng)變的設(shè)計(jì)允許值，從蠕變荷載和應(yīng)變 的曲線中查的長(zhǎng)期蠕變強(qiáng)度 。 d ） 求出蠕變折減系數(shù)。 （2） 從蠕變破壞荷載與時(shí)間的曲線求 。 a ） 進(jìn)行不同的拉伸荷載的蠕變?cè)囼?yàn)，記錄拉斷所需 的時(shí)間。 111.2xlele11TCRRF第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì) b調(diào)整荷載的大小，使拉斷發(fā)生的時(shí)間均勻分布在每一個(gè)lg循環(huán)中，并繪制蠕變破壞荷載與時(shí)間的曲線。 c） 由曲線得設(shè)計(jì)使用年限長(zhǎng)期蠕變強(qiáng)度的外推值 。 d） 根據(jù)統(tǒng)計(jì)誤差分析，用外

25、推法求長(zhǎng)期蠕變強(qiáng)度 時(shí)，應(yīng)除以不確定因子： （3兩種方法的比較 這兩種曲線的試驗(yàn)工作量基本相同，在計(jì)算 時(shí)。第二種曲線較為簡(jiǎn)單，但不能獲得相對(duì)于一定應(yīng)變 的 。為了獲得一定應(yīng)變時(shí)的 ，則應(yīng)進(jìn)行蠕leT1T111.2lexTTCRRFCRRFCRRF第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì) 變測(cè)量的試驗(yàn)。另一種可能的替代方法是在進(jìn)行變測(cè)量的試驗(yàn)。另一種可能的替代方法是在進(jìn)行拉伸破壞荷載試驗(yàn)時(shí)，不是記錄破壞時(shí)間，而是拉伸破壞荷載試驗(yàn)時(shí)，不是記錄破壞時(shí)間，而是記錄達(dá)一定應(yīng)變的時(shí)間，并計(jì)算蠕變折減系數(shù)。記錄達(dá)一定應(yīng)變的時(shí)間，并計(jì)算蠕變折減系數(shù)。 第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)4 加速蠕變?cè)囼?yàn)的方法加速蠕變?cè)囼?yàn)的方法 蠕變?cè)囼?yàn)耗時(shí)，費(fèi)力，費(fèi)

26、用高。加速蠕變?cè)囼?yàn)蠕變?cè)囼?yàn)耗時(shí)，費(fèi)力，費(fèi)用高。加速蠕變?cè)囼?yàn)方法有以下兩種：方法有以下兩種： 1時(shí)溫疊加法時(shí)溫疊加法TTS 在幾種不同的溫度下做較短期的蠕變?cè)囼?yàn)。在幾種不同的溫度下做較短期的蠕變?cè)囼?yàn)。 原理：選取一種參考溫度，在不同級(jí)別升原理：選取一種參考溫度，在不同級(jí)別升高溫度，施加同一種水平荷載，完成較短歷時(shí)的高溫度，施加同一種水平荷載，完成較短歷時(shí)的蠕變?cè)囼?yàn)。蠕變?cè)囼?yàn)。 2分級(jí)等溫法分級(jí)等溫法SIM 在同一種荷載水平下作不同溫度等級(jí)別的在同一種荷載水平下作不同溫度等級(jí)別的試驗(yàn)。試驗(yàn)。 第三節(jié) 力學(xué)性質(zhì)第四節(jié) 水力學(xué)性質(zhì)n一 滲透系數(shù)和滲透率n 土工織物的透水性用滲透系數(shù)來(lái)表示。滲透系數(shù)是在水力坡降等于1的滲流時(shí)的滲透系數(shù):n n 式中 滲透系數(shù)cm/s）；n v滲透流速（ cm/s）；n 土工織物的厚度cm）；n i 滲透水利坡降；n 土工織物上下游測(cè)壓管水位cm）nvvkihnkh第四節(jié) 水力學(xué)性